JP2005354785A - モータ制御装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】キャリア周波数を低下させることなく、インバータの温度を保護する。
【解決手段】車両がロック状態になった場合、温度監視器24が、インバータ3を構成するトランジスタの内、電流値が最も高いトランジスタを検出し、検出されたトランジスタの温度が所定温度Tth以上であるか否かを判別する。そして、トランジスタの温度が所定温度Tth以上である場合、温度監視器24は、同じモータ出力を維持した状態で相電流を小さくし、トランジスタの温度を低下させる。これにより、キャリア周波数を低下させることなく、インバータの温度を保護することができる。
【選択図】図3
【解決手段】車両がロック状態になった場合、温度監視器24が、インバータ3を構成するトランジスタの内、電流値が最も高いトランジスタを検出し、検出されたトランジスタの温度が所定温度Tth以上であるか否かを判別する。そして、トランジスタの温度が所定温度Tth以上である場合、温度監視器24は、同じモータ出力を維持した状態で相電流を小さくし、トランジスタの温度を低下させる。これにより、キャリア周波数を低下させることなく、インバータの温度を保護することができる。
【選択図】図3
Description
本発明は、直流電圧源に接続されたスイッチング素子のオン/オフをパルス幅変調方式で切り換えることにより、モータに交流電流を供給するモータ制御装置及びその制御方法に関する。
従来より、インバータを構成するスイッチング素子のオン/オフをPWM(Pulse Wide Modulation;パルス幅変調)方式で切り換えることにより、三相交流モータ(以下、モータと略記)に交流電流を供給するモータ制御装置が知られている。このようなモータ制御装置では、スイッチング素子の損失等の影響によって、スイッチング素子が発熱し、インバータの熱破損に至る場合がある。このような背景から、例えば特許文献1には、インバータの温度が一定温度以上に上昇した場合には、キャリア周波数を高周波から低周波に切り替えてPWM変調することにより、スイッチング素子の損失を低減し、インバータの温度を保護する技術が提案されている。
特開平9−121595号公報
しかしながら、従来までのように、キャリア周波数を高周波から低周波に切り替えることによりインバータの温度を保護した場合には、インバータの応答性が低下すると同時に、キャリア周波数が可聴領域内の周波数である場合には、モータのノイズ音が増加する。さらに、モータ制御装置がハイブリッド車両や電気自動車の駆動用である場合には、低周波数状態が継続することにより、車両の走行性低下を招いてしまう。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、キャリア周波数を低下させることなく、インバータの温度を保護することが可能なモータ制御装置及びその制御方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係るモータ制御装置及びその制御方法は、車両がロック状態にあると判定された場合、インバータを構成する複数のスイッチング素子のうち、最も電流値が高いスイッチング素子を検出し、検出されたスイッチング素子の温度が所定温度以上である場合、同じトルク出力を維持した状態でスイッチング素子を流れる電流値を小さくするように電流指令値を変更する。
本発明に係るモータ制御装置及びその制御方法によれば、同じトルク出力を維持した状態でスイッチング素子を流れる電流値を小さくすることにより、スイッチング素子の温度を低下させるので、キャリア周波数を低下させることなく、インバータの温度を保護することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となるモータ制御装置の構成と動作について説明する。
[モータ制御装置の構成]
本発明の実施形態となるモータ制御装置1は、図1に示すように、直流電力を供給するメインバッテリ2と、メインバッテリ2の直流電力を交流電力に変換するインバータ3と、インバータ3が生成した交流電流(U相電流iumot,V相電流ivmot,及びW相電流iwmot)を利用して車両を駆動する三相交流モータ(以下、モータと略記)4と、モータ4に印加される交流電流(U相電流iusen,V相電流ivsen,及びW相電流iwsen)を検出するU相電流センサ5u,V相電流センサ5v,及びW相電流センサ5wと、U相電機子巻線を基準としてモータ4の界磁角度を検出する角度検出センサ6と、角度検出センサ6の検出結果に従って界磁の角速度(回転数)REV及び界磁角度である基準位相角θreを算出する速度・位置信号処理器7と、モータ4に印加される電流を制御する電流制御器8とを主な構成要素として備える。
本発明の実施形態となるモータ制御装置1は、図1に示すように、直流電力を供給するメインバッテリ2と、メインバッテリ2の直流電力を交流電力に変換するインバータ3と、インバータ3が生成した交流電流(U相電流iumot,V相電流ivmot,及びW相電流iwmot)を利用して車両を駆動する三相交流モータ(以下、モータと略記)4と、モータ4に印加される交流電流(U相電流iusen,V相電流ivsen,及びW相電流iwsen)を検出するU相電流センサ5u,V相電流センサ5v,及びW相電流センサ5wと、U相電機子巻線を基準としてモータ4の界磁角度を検出する角度検出センサ6と、角度検出センサ6の検出結果に従って界磁の角速度(回転数)REV及び界磁角度である基準位相角θreを算出する速度・位置信号処理器7と、モータ4に印加される電流を制御する電流制御器8とを主な構成要素として備える。
〔インバータの構成〕
上記インバータ2は、図2に示すように、メインバッテリ2の正極及び負極にそれぞれ接続する正側直流電源線vdc+及び負側直流電源線Vdc−に接続され、U相のブリッジ回路を形成する上段及び下段のU相トランジスタTRuu,TRudと、V相のブリッジ回路を形成する上段及び下段のV相トランジスタTRvu,TRvdと、W相のブリッジ回路を形成する上段及び下段のW相トランジスタTRwu,TRwdと、各トランジスタに接続された寄生ダイオードDuu,Dud,Dvu,Dvd,Dwu,Dwdと、各トランジスタのチップ温度(Tuu,Tud,Tvu,Tvd,Twu,Twd)を検出する温度センサSuu,Sud,Svu,Svd,Swu,Swdとを備える。そして、インバータ2は、PWM変換器17から入力されるPWM制御信号vuu,vud,vvu,vvd,vwu,vwdに従って、各トランジスタのオン/オフを切り換えることにより、メインバッテリ2から供給される直流電力を交流電力に変換する。
上記インバータ2は、図2に示すように、メインバッテリ2の正極及び負極にそれぞれ接続する正側直流電源線vdc+及び負側直流電源線Vdc−に接続され、U相のブリッジ回路を形成する上段及び下段のU相トランジスタTRuu,TRudと、V相のブリッジ回路を形成する上段及び下段のV相トランジスタTRvu,TRvdと、W相のブリッジ回路を形成する上段及び下段のW相トランジスタTRwu,TRwdと、各トランジスタに接続された寄生ダイオードDuu,Dud,Dvu,Dvd,Dwu,Dwdと、各トランジスタのチップ温度(Tuu,Tud,Tvu,Tvd,Twu,Twd)を検出する温度センサSuu,Sud,Svu,Svd,Swu,Swdとを備える。そして、インバータ2は、PWM変換器17から入力されるPWM制御信号vuu,vud,vvu,vvd,vwu,vwdに従って、各トランジスタのオン/オフを切り換えることにより、メインバッテリ2から供給される直流電力を交流電力に変換する。
〔電流制御器の構成〕
上記電流制御器8は、図1に示すように、電流変換器11と、3相2相変換器12と、電流指令器13と、電流PI制御器14と、位相角補正器15と、2相3相変換器16と、PWM変換器17とを備える。上記電流変換器11は、U相電流センサ5u,V相電流センサ5v,及びW相電流センサ5wにより検出されたU相電流iusen,V相電流ivsen,及びW相電流iwsenをU相電流相当値iu,W相電流相当値iv,及びW相電流相当値iwに変換し、3相2相変換器12及び電流指令器13に入力する。
上記電流制御器8は、図1に示すように、電流変換器11と、3相2相変換器12と、電流指令器13と、電流PI制御器14と、位相角補正器15と、2相3相変換器16と、PWM変換器17とを備える。上記電流変換器11は、U相電流センサ5u,V相電流センサ5v,及びW相電流センサ5wにより検出されたU相電流iusen,V相電流ivsen,及びW相電流iwsenをU相電流相当値iu,W相電流相当値iv,及びW相電流相当値iwに変換し、3相2相変換器12及び電流指令器13に入力する。
上記3相2相変換器12は、以下に示す数式1を利用して、速度・位置信号処理器7が算出した基準位相角θreに基づいて、U相電流相当値iu,W相電流相当値iv,W相電流相当値iwをd軸とq軸の実電流id,iqに変換し、電流PI制御器14に入力する。
上記電流指令器13は、インバータ2を構成する各トランジスタのチップ温度Tuu,Tud,Tvu,Tvd,Twu,Twdと、アクセル信号aclと、トルク指令値Trq*と、モータ4の回転数REV及び基準位相角θreと、U相電流相当値iu,W相電流相当値iv,及びW相電流相当値iwとを利用して、d軸電流指令値id*,q軸電流指令値iq*,及び電流センサ診断信号ichkを生成する。なお、この電流指令器13の詳細については後述する。
上記電流PI制御器14は、d軸とq軸の実電流id,iqをそれぞれd軸電流指令値id*及びq軸電流指令値iq*に一致させるようにPI(比例・積分)演算を行うことにより、d軸とq軸の電圧指令値vd*,vq*を生成し、2相3相変換器16に入力する。上記位相角補正器15は、速度・位置信号処理器7が算出した基準位相角θreに基づいて指令位相角θre*を算出する。上記2相3相変換器16は、以下に示す数式2を利用して、位相角補正器15が算出した指令位相角θre*に基づいて、電圧指令値vd*,vq*を3相電圧指令値vu*,vv*,vw*に変換し、PWM制御器17に入力する。
上記PWM制御器17は、3相電圧指令値vu*,vv*,vw*を利用して、インバータ3を構成する各トランジスタ毎のPWM制御信号vuu,vud,vvu,vvd,vwu,vwdを生成し、インバータ3に入力する。
〔電流指令器の構成〕
上記電流指令器13は、図3に示すように、インバータ3を構成する各トランジスタ毎に設けられた高温電流マップMuu,Mud,Mvu,Mvd,Mwu,Mwdと、電流マップ21と、加算器22と、ロック判定器23と、温度監視器24と、セレクト器25と、電流センサ診断器26とを備える。
上記電流指令器13は、図3に示すように、インバータ3を構成する各トランジスタ毎に設けられた高温電流マップMuu,Mud,Mvu,Mvd,Mwu,Mwdと、電流マップ21と、加算器22と、ロック判定器23と、温度監視器24と、セレクト器25と、電流センサ診断器26とを備える。
上記高温電流マップMuu,Mud,Mvu,Mvd,Mwu,Mwdはそれぞれ、図4に示すように、モータ4の回転数REVが0[rpm]である時のトルク値Trq毎のd軸電流指令値id*及びq軸電流指令値iq*を示すマップであり、トルク指令値Trq*に対応するd軸電流指令値id*及びq軸電流指令値iq*を出力する。上記電流マップ21は、トルク指令値Trq*及び回転数REV毎のd軸電流指令値id*及びq軸電流指令値iq*を示すマップであり、トルク指令値Trq*及び回転数REVに対応するd軸電流指令値id1*,q軸電流指令値iq1*及び電流位相βを出力する。なお、高温電流マップMuu,Mud,Mvu,Mvd,Mwu,Mwdの詳細については後述する。
上記加算器22は、基準位相角θreと電流マップ21から出力される電流位相βとを加算することにより、位相信号δを出力する。上記ロック判定器23は、アクセル信号aclと回転数REVを参照して、アクセルペダルが踏まれている状態であるにも係わらずモータ4の回転数REVが0[rpm」である状態(以下、この状態をロック状態と表記する)にあるか否かを判断し、ロック状態にある場合には、ロック信号lckを出力する。
前記温度監視器24は、インバータ3を構成する各トランジスタのチップ温度Tuu,Tud,Tvu,Tvd,Twu,Twndと、位相信号δと、ロック信号lckとに従って、電流PI制御器14に出力するd軸電流指令値id*及びq軸電流指令値iq*を制御するセレクト信号SEL1,SEL2,SEL3を出力する。
前記セレクト器25は、図4に示すようなセレクト信号とd軸電流指令値id*及びq軸電流指令値iq*との関係を規定したテーブルに従って、温度監視器24が出力したセレクト信号SEL1,SEL2,SEL3に対応するd軸電流指令値id*及びq軸電流指令値iq*を電流PI制御器14に入力する。
前記電流センサ診断器26は、セレクト信号SEL1,SEL2,SEL3と、電流変換器11から出力されたU相電流相当値iu,W相電流相当値iv,及びW相電流相当値iwと、ロック信号lckとに従って、U相電流センサ5u,V相電流センサ5v,及びW相電流センサ5wの故障を検出し、故障しているものがある場合、電流センサ診断信号ichkを出力する。
〔高温電流マップの構成〕
一般に、モータのトルク出力Tとd軸電流値id及びq軸電流値iqは、以下に示す数式3のような関係にある。なお、この数式3において、Pはモータの極対数、φaは巻線鎖交磁束数、Ldはd軸インダクタンス、Lqはq軸インダクタンスを表す。
一般に、モータのトルク出力Tとd軸電流値id及びq軸電流値iqは、以下に示す数式3のような関係にある。なお、この数式3において、Pはモータの極対数、φaは巻線鎖交磁束数、Ldはd軸インダクタンス、Lqはq軸インダクタンスを表す。
数式3に示す関係が成り立つ際、d軸インダクタンスLd=q軸インダクタンスLqとすると、モータのトルク出力Tは以下に示す数式4のように表される。さらに、Iaをd軸電流値id及びq軸電流値iqのスカラー値、βを電流位相とすると、d軸電流値id及びq軸電流値iqはそれぞれ−Ia×sinβ及びIa×cosβと表される。
従って、モータのトルク出力Tは、以下に示す数式5のようにIa×cosβに比例することがわかる。一方、この数式5は、d軸電流値id及びq軸電流値iqのスカラー値Iaが異なる場合であっても、以下に示す数式6の関係が成り立つ場合には、モータのトルク値Tは同じになるこを示す。すなわち、スカラー値Ia2がスカラー値Ia1より大きい場合であっても、電流位相βの値に応じて、トルク出力Tは同じになる。
この時、U相電流値Iu1の位相信号−θre+β1が360°×N+90°である場合には、インバータ3を構成するトランジスタのうち、下段のU相トランジスタTRudを流れる電流が最大となり、U相電流値Iu1は以下の数式10により表される。
従って、U相電流値Iu1とU相電流値Iu2の大小関係は、以下に示す数式12の正負により表され、以下に示す数式13を満たすU相電流値Iu2及び電流位相β2を用いた場合には、U相電流値Iu1の絶対値がU相電流値Iu2の絶対値より大きくなる。すなわち、同じトルク出力Tを実現するスカラー値Ia1,Ia2(<Ia1)であっても、電流位相βによっては、|Iu1|>|Iu2|となる。
そこで、本発明の実施形態となるモータ制御装置1では、電流マップ21から出力されたd軸電流指令値id1*及びq軸電流指令値iq1*により実現されるトルク出力と同じトルク出力を実現するが、スカラー値が小さくなるd軸電流指令値及びq軸電流指令値をインバータ3を構成する各トランジスタ毎に高温電流マップとして予め用意する。そして、例えば図6に示すようにU相電流Iu1が最小の時にロック状態になった場合には、電流マップ21から出力されたd軸電流指令値id1*及びq軸電流指令値iq1*の代わりに、上段のU相トランジスタTRuuの高温電流マップMuuから出力されるd軸電流指令値iduu*及びq軸電流指令値iquu*を用いることにより、同じトルク出力を維持した状態でU相電流IuをIu1からIu2に変更し、位相信号δにおけるU相電流をΔIだけ小さくし、上段のU相トランジスタTRuuの温度を下げることができる。以下、図7に示すフローチャートを参照して、高温電流マップMuu,Mud,Mvu,Mvd,Mwu,Mwd及び電流マップ21を利用してトランジスタの温度制御を行う際の電流指令器13の動作について詳しく説明する。
[モータ制御装置の動作]
図7に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオン状態になるのに応じて開始となり、温度制御処理はステップS1の処理に進む。
図7に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオン状態になるのに応じて開始となり、温度制御処理はステップS1の処理に進む。
ステップS1の処理では、ロック判定器23が、アクセル信号acl及び回転数REVを参照して、車両がロック状態(回転数REV=0、且つ、アクセルペダルオンの状態)にあるか否かを判別する。そして、判別の結果、車両がロック状態でない場合、温度監視器24は、電流マップ21から出力されたd軸電流指令値id1*及びq軸電流指令値iq1*を選択することをセレクト器25に指示すべく、ステップS2の処理として、セレクト信号(SEL1,SEL2,SEL3)=(0,0,0)を出力した後、一連の温度制御処理を終了する。一方、車両がロック状態にある場合には、温度監視器24は温度制御処理をステップS1の処理からステップS3の処理に進める。
ステップS3の処理では、温度監視器24が、位相信号δが図8に示す位相範囲R1(0°+360°×N<位相信号δ<60°+360°×N)内にあるか否かを判別する。そして、位相信号δが位相範囲R1内にある場合、温度監視器24は、上段のV相トランジスタTRvuに流れる電流が他の相のトランジスタに流れる電流よりも大きい状態でロック状態にあると判断し、温度制御処理をステップS9の処理に進める。一方、位相信号δが位相範囲R1内にない場合には、温度監視器24は温度制御処理をステップS4の処理に進める。
ステップS4の処理では、温度監視器24が、位相信号δが図7に示す位相範囲R2(60°+360°×N<位相信号δ<120°+360°×N)内にあるか否かを判別する。そして、位相信号δが位相範囲R2内にある場合、温度監視器24は、下段のU相トランジスタTRudに流れる電流が他の相のトランジスタに流れる電流よりも大きい状態でロック状態にあると判断し、温度制御処理をステップS10の処理に進める。一方、位相信号δが位相範囲R2内にない場合には、温度監視器24は温度制御処理をステップS5の処理に進める。
ステップS5の処理では、温度監視器24が、位相信号δが図7に示す位相範囲R3(120°+360°×N<位相信号δ<180°+360°×N)内にあるか否かを判別する。そして、位相信号δが位相範囲R3内にある場合、温度監視器24は、上段のW相トランジスタTRwuに流れる電流が他の相のトランジスタに流れる電流よりも大きい状態でロック状態にあると判断し、温度制御処理をステップS11の処理に進める。一方、位相信号δが位相範囲R3内にない場合には、温度監視器24は温度制御処理をステップS6の処理に進める。
ステップS6の処理では、温度監視器24が、位相信号δが図7に示す位相範囲R4(180°+360°×N<位相信号δ<240°+360°×N)内にあるか否かを判別する。そして、位相信号δが位相範囲R4内にある場合、温度監視器24は、下段のV相トランジスタTRvdに流れる電流が他の相のトランジスタに流れる電流よりも大きい状態でロック状態にあると判断し、温度制御処理をステップS12の処理に進める。一方、位相信号δが位相範囲R4内にない場合には、温度監視器24は温度制御処理をステップS7の処理に進める。
ステップS7の処理では、温度監視器24が、位相信号δが図7に示す位相範囲R5(240°+360°×N<位相信号δ<300°+360°×N)内にあるか否かを判別する。そして、位相信号δが位相範囲R5内にある場合、温度監視器24は、上段のU相トランジスタTRuuに流れる電流が他の相のトランジスタに流れる電流よりも大きい状態でロック状態にあると判断し、温度制御処理をステップS13の処理に進める。一方、位相信号δが位相範囲R5内にない場合には、温度監視器24は温度制御処理をステップS8の処理に進める。
ステップS8の処理では、温度監視器24が、位相信号δが図7に示す位相範囲R6(300°+360°×N<位相信号δ<360°+360°×N)内にあるか否かを判別する。そして、位相信号δが位相範囲R6内にある場合、温度監視器24は、下段のW相トランジスタTRwdに流れる電流が他の相のトランジスタに流れる電流よりも大きい状態でロック状態にあると判断し、温度制御処理をステップS14の処理に進める。一方、位相信号δが位相範囲R6内にない場合には、温度監視器24は温度制御処理をステップS2の処理に進める。
ステップS9の処理では、温度監視器24は、上段のV相トランジスタTRvuの温度Tvuが所定温度Tth以上であるか否かを判別する。そして、判別の結果、温度Tvuが所定温度Tth以上でない場合、温度監視器24は温度制御処理をステップS1の処理に戻す。一方、温度Tvuが所定温度Tth以上である場合には、温度監視器24は、vu高温電流マップMvuから出力されたd軸電流指令値idvu*及びq軸電流指令値iqvu*を選択することをセレクト器25に指示すべく、ステップS15の処理として、セレクト信号(SEL1,SEL2,SEL3)=(0,1,1)を出力した後、温度制御処理をステップS21の処理に進める。
ステップS10の処理では、温度監視器24は、下段のU相トランジスタTRudの温度Tudが所定温度Tth以上であるか否かを判別する。そして、判別の結果、温度Tudが所定温度Tth以上でない場合、温度監視器24は温度制御処理をステップS1の処理に戻す。一方、温度Tudが所定温度Tth以上である場合には、温度監視器24は、ud高温電流マップMudから出力されたd軸電流指令値idud*及びq軸電流指令値iqud*を選択することをセレクト器25に指示すべく、ステップS16の処理として、セレクト信号(SEL1,SEL2,SEL3)=(0,1,0)を出力した後、温度制御処理をステップS22の処理に進める。
ステップS11の処理では、温度監視器24は、上段のW相トランジスタTRwuの温度Twuが所定温度Tth以上であるか否かを判別する。そして、判別の結果、温度Twuが所定温度Tth以上でない場合、温度監視器24は温度制御処理をステップS1の処理に戻す。一方、温度Twuが所定温度Tth以上である場合には、温度監視器24は、wu高温電流マップMwuから出力されたd軸電流指令値idwu*及びq軸電流指令値iqwu*を選択することをセレクト器25に指示すべく、ステップS17の処理として、セレクト信号(SEL1,SEL2,SEL3)=(1,0,1)を出力した後、温度制御処理をステップS23の処理に進める。
ステップS12の処理では、温度監視器24は、下段のV相トランジスタTRvdの温度Tvdが所定温度Tth以上であるか否かを判別する。そして、判別の結果、温度Tvdが所定温度Tth以上でない場合、温度監視器24は温度制御処理をステップS1の処理に戻す。一方、温度Tvdが所定温度Tth以上である場合には、温度監視器24は、vd高温電流マップMvdから出力されたd軸電流指令値idvd*及びq軸電流指令値iqvd*を選択することをセレクト器25に指示すべく、ステップS18の処理として、セレクト信号(SEL1,SEL2,SEL3)=(1,0,0)を出力した後、温度制御処理をステップS24の処理に進める。
ステップS13の処理では、温度監視器24は、上段のU相トランジスタTRuuの温度Tuuが所定温度Tth以上であるか否かを判別する。そして、判別の結果、温度Tuuが所定温度Tth以上でない場合、温度監視器24は温度制御処理をステップS1の処理に戻す。一方、温度Tuuが所定温度Tth以上である場合には、温度監視器24は、uu高温電流マップMuuから出力されたd軸電流指令値iduu*及びq軸電流指令値iquu*を選択することをセレクト器25に指示すべく、ステップS19の処理として、セレクト信号(SEL1,SEL2,SEL3)=(0,0,1)を出力した後、温度制御処理をステップS25の処理に進める。
ステップS14の処理では、温度監視器24は、下段のW相トランジスタTRwdの温度Twdが所定温度Tth以上であるか否かを判別する。そして、判別の結果、温度Twdが所定温度Tth以上でない場合、温度監視器24は温度制御処理をステップS1の処理に戻す。一方、温度Twdが所定温度Tth以上である場合には、温度監視器24は、wd高温電流マップMwdから出力されたd軸電流指令値idwd*及びq軸電流指令値iqwd*を選択することをセレクト器25に指示すべく、ステップS20の処理として、セレクト信号(SEL1,SEL2,SEL3)=(1,1,0)を出力した後、温度制御処理をステップS26の処理に進める。
ステップS21の処理では、電流センサ診断器26が、vu高温電流マップから出力されたd軸電流指令値idvu*とq軸電流指令値iqvu*を使用した時の各相電流が電流マップ21から出力されたd軸電流指令値id1*及びq軸電流指令値iq1*を使用した時の各相電流と同じであるか否かを判別する。そして、判別の結果、各相電流が同じでない場合、電流センサ診断器26は、一連の温度制御処理を終了する。一方、各相電流が同じである場合には、電流センサ診断器26は、ステップS27の処理として、U相電流センサ5u,V相電流センサ5v,及びW相電流センサ5wの中で同じ相電流値を検出したものは故障していると判断し、電流センサ診断信号ichkを出力した後、一連の温度制御処理を終了する。
ステップS22の処理では、電流センサ診断器26が、ud高温電流マップから出力されたd軸電流指令値idud*とq軸電流指令値iqud*を使用した時の各相電流が電流マップ21から出力されたd軸電流指令値id1*及びq軸電流指令値iq1*を使用した時の各相電流と同じであるか否かを判別する。そして、判別の結果、各相電流が同じでない場合、電流センサ診断器26は、一連の温度制御処理を終了する。一方、各相電流が同じである場合には、電流センサ診断器26は、ステップS28の処理として、U相電流センサ5u,V相電流センサ5v,及びW相電流センサ5wの中で同じ相電流値を検出したものは故障していると判断し、電流センサ診断信号ichkを出力した後、一連の温度制御処理を終了する。
ステップS23の処理では、電流センサ診断器26が、wu高温電流マップから出力されたd軸電流指令値idwu*とq軸電流指令値iqwu*を使用した時の各相電流が電流マップ21から出力されたd軸電流指令値id1*及びq軸電流指令値iq1*を使用した時の各相電流と同じであるか否かを判別する。そして、判別の結果、各相電流が同じでない場合、電流センサ診断器26は、一連の温度制御処理を終了する。一方、各相電流が同じである場合には、電流センサ診断器26は、ステップS29の処理として、U相電流センサ5u,V相電流センサ5v,及びW相電流センサ5wの中で同じ相電流値を検出したものは故障していると判断し、電流センサ診断信号ichkを出力した後、一連の温度制御処理を終了する。
ステップS24の処理では、電流センサ診断器26が、vd高温電流マップから出力されたd軸電流指令値idvd*とq軸電流指令値iqvd*を使用した時の各相電流が電流マップ21から出力されたd軸電流指令値id1*及びq軸電流指令値iq1*を使用した時の各相電流と同じであるか否かを判別する。そして、判別の結果、各相電流が同じでない場合、電流センサ診断器26は、一連の温度制御処理を終了する。一方、各相電流が同じである場合には、電流センサ診断器26は、ステップS30の処理として、U相電流センサ5u,V相電流センサ5v,及びW相電流センサ5wの中で同じ相電流値を検出したものは故障していると判断し、電流センサ診断信号ichkを出力した後、一連の温度制御処理を終了する。
ステップS25の処理では、電流センサ診断器26が、uu高温電流マップから出力されたd軸電流指令値iduu*とq軸電流指令値iquu*を使用した時の各相電流が電流マップ21から出力されたd軸電流指令値id1*及びq軸電流指令値iq1*を使用した時の各相電流と同じであるか否かを判別する。そして、判別の結果、各相電流が同じでない場合、電流センサ診断器26は、一連の温度制御処理を終了する。一方、各相電流が同じである場合には、電流センサ診断器26は、ステップS31の処理として、U相電流センサ5u,V相電流センサ5v,及びW相電流センサ5wの中で同じ相電流値を検出したものは故障していると判断し、電流センサ診断信号ichkを出力した後、一連の温度制御処理を終了する。
ステップS26の処理では、電流センサ診断器26が、wd高温電流マップから出力されたd軸電流指令値idwd*とq軸電流指令値iqwd*を使用した時の各相電流が電流マップ21から出力されたd軸電流指令値id1*及びq軸電流指令値iq1*を使用した時の各相電流と同じであるか否かを判別する。そして、判別の結果、各相電流が同じでない場合、電流センサ診断器26は、一連の温度制御処理を終了する。一方、各相電流が同じである場合には、電流センサ診断器26は、ステップS32の処理として、U相電流センサ5u,V相電流センサ5v,及びW相電流センサ5wの中で同じ相電流値を検出したものは故障していると判断し、電流センサ診断信号ichkを出力した後、一連の温度制御処理を終了する。
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となるモータ制御装置1によれば、車両がロック状態になるのに応じて、温度監視器24が、インバータ3を構成するトランジスタの内、電流値が最も高いトランジスタを検出し、検出されたトランジスタの温度が所定温度Tth以上であるか否かを判別する。そして、トランジスタの温度が所定温度Tth以上である場合、温度監視器24は、同じモータ出力を維持した状態で相電流を小さくし、トランジスタの温度を低下させる。そして、このような構成によれば、キャリア周波数を低下させることなく、インバータの温度を保護することができる。
また、本発明の実施形態となるモータ制御装置1によれば、電流センサ診断器26が、d軸電流指令値及びq軸電流指令値を変更する前後の各相電流値を比較し、各相電流値が変化しない場合には、電流センサが故障していることを示す電流センサ診断信号ichkを出力するので、電流センサの故障を診断することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
1:モータ制御装置
2:メインバッテリ
3:インバータ
4:三相交流モータ
5u,5v,5w:電流センサ
6:角度検出センサ
7:速度・位置信号処理器
8:電流制御器
11:電流変換器
12:3相2相変換器
13:電流指令器
14:電流PI制御器
15:位相角補正器
16:2相3相変換器
17:PWM変換器
21:電流マップ
22:加算器
23:ロック判定器
24:温度監視器
25:セレクト器
26:電流センサ診断器
Muu,Mud,Mvu,Mvd,Mwu,Mwd:高温電流マップ
2:メインバッテリ
3:インバータ
4:三相交流モータ
5u,5v,5w:電流センサ
6:角度検出センサ
7:速度・位置信号処理器
8:電流制御器
11:電流変換器
12:3相2相変換器
13:電流指令器
14:電流PI制御器
15:位相角補正器
16:2相3相変換器
17:PWM変換器
21:電流マップ
22:加算器
23:ロック判定器
24:温度監視器
25:セレクト器
26:電流センサ診断器
Muu,Mud,Mvu,Mvd,Mwu,Mwd:高温電流マップ
Claims (4)
- インバータを構成する複数のスイッチング素子のオン/オフを切り換えることにより、車両を駆動する三相交流モータに対し電流指令値に応じた相電流を供給するモータ制御装置であって、
前記車両がロック状態にあるか否かを判定するロック判定器と、
前記ロック判定器により車両がロック状態にあると判定された場合、前記複数のスイッチング素子のうち、最も電流値が高いスイッチング素子を検出し、検出されたスイッチング素子の温度が所定温度以上であるか否かを判別し、検出されたスイッチング素子の温度が所定温度以上である場合、同じトルク出力を維持した状態で当該スイッチング素子を流れる電流値を小さくするように電流指令値を変更する温度監視器と
を備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置であって、
前記相電流の電流値を検出する電流センサと、
前記電流センサの検出結果に従って、前記温度監視器による電流指令値の変更前後において電流値が変化しない相電流が存在するか否かを判別し、電流値が変化しない相電流が存在する場合、電流センサが故障していると判定する電流センサ診断器と
を備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のモータ制御装置であって、
前記温度監視器は、電流指令値の位相角度を変化させることにより、同じトルク出力を維持した状態でスイッチング素子を流れる電流値を小さくすることを特徴とするモータ制御装置。 - インバータを構成する複数のスイッチング素子のオン/オフを切り換えることにより、車両を駆動する三相交流モータに対し電流指令値に応じた相電流を供給するモータ制御装置の制御方法であって、
前記車両がロック状態にあるか否かを判定するステップと、
前記車両がロック状態にあると判定された場合、前記複数のスイッチング素子のうち、最も電流値が高いスイッチング素子を検出し、検出されたスイッチング素子の温度が所定温度以上であるか否かを判別するステップと、
前記スイッチング素子の温度が所定温度以上である場合、同じトルク出力を維持した状態で当該スイッチング素子を流れる電流値を小さくするように電流指令値を変更するステップと
を有することを特徴とするモータ制御装置の制御方法。
Priority Applications (1)
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JP2004171466A JP2005354785A (ja) | 2004-06-09 | 2004-06-09 | モータ制御装置及びその制御方法 |
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Publications (1)
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010011636A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Hitachi Ltd | 断線検出方法および電力変換装置 |
WO2014188264A2 (en) | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device of rotating electric machine and method for controlling the same |
US9148082B2 (en) | 2013-05-21 | 2015-09-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method |
US9252699B2 (en) | 2013-05-21 | 2016-02-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method for vehicular rotating electric machine |
JP2016043741A (ja) * | 2014-08-20 | 2016-04-04 | 日野自動車株式会社 | ハイブリッド自動車および温度管理方法 |
US9428079B2 (en) | 2013-10-17 | 2016-08-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric vehicle |
JP2017199502A (ja) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 京セラ株式会社 | 燃料電池装置及び電流センサの異常検出方法 |
CN113507248A (zh) * | 2020-03-23 | 2021-10-15 | 三菱电机株式会社 | 交流旋转电机的控制装置 |
-
2004
- 2004-06-09 JP JP2004171466A patent/JP2005354785A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010011636A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Hitachi Ltd | 断線検出方法および電力変換装置 |
JP4696146B2 (ja) * | 2008-06-27 | 2011-06-08 | 株式会社日立製作所 | 断線検出方法および電力変換装置 |
WO2014188264A2 (en) | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device of rotating electric machine and method for controlling the same |
US9148082B2 (en) | 2013-05-21 | 2015-09-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method |
US9252699B2 (en) | 2013-05-21 | 2016-02-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method for vehicular rotating electric machine |
US9843283B2 (en) | 2013-05-21 | 2017-12-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device of rotating electric machine and method for controlling the same |
US9428079B2 (en) | 2013-10-17 | 2016-08-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric vehicle |
JP2016043741A (ja) * | 2014-08-20 | 2016-04-04 | 日野自動車株式会社 | ハイブリッド自動車および温度管理方法 |
JP2017199502A (ja) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 京セラ株式会社 | 燃料電池装置及び電流センサの異常検出方法 |
CN113507248A (zh) * | 2020-03-23 | 2021-10-15 | 三菱电机株式会社 | 交流旋转电机的控制装置 |
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